JPH0743164A - 圧電振動ジャイロ用振動子 - Google Patents
圧電振動ジャイロ用振動子Info
- Publication number
- JPH0743164A JPH0743164A JP5186248A JP18624893A JPH0743164A JP H0743164 A JPH0743164 A JP H0743164A JP 5186248 A JP5186248 A JP 5186248A JP 18624893 A JP18624893 A JP 18624893A JP H0743164 A JPH0743164 A JP H0743164A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric ceramic
- lead wire
- strip
- vibrator
- electrodes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 組み立てを容易に行い得ると共に、ジャイロ
特性及び対称性の優れた圧電振動ジャイロ用振動子を提
供すること。 【構成】 検出用帯状電極１８，２０と共通アース用帯
状電極１７，１９，２１とを駆動用帯状電極１６の延在
方向における中心線と円柱状圧電セラミックの中心軸線
とを含む平面に対して対称形を成すように、各帯状電極
を円柱状圧電セラミックの外周側面上に形成すると共
に、各帯状電極におけるリード線用取り出し端子Ｒ１，
Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を円柱状圧電セラミックの外周側面に
おける片半分領域内に設けて圧電振動ジャイロ用振動子
を構成している。
特性及び対称性の優れた圧電振動ジャイロ用振動子を提
供すること。 【構成】 検出用帯状電極１８，２０と共通アース用帯
状電極１７，１９，２１とを駆動用帯状電極１６の延在
方向における中心線と円柱状圧電セラミックの中心軸線
とを含む平面に対して対称形を成すように、各帯状電極
を円柱状圧電セラミックの外周側面上に形成すると共
に、各帯状電極におけるリード線用取り出し端子Ｒ１，
Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を円柱状圧電セラミックの外周側面に
おける片半分領域内に設けて圧電振動ジャイロ用振動子
を構成している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラ一体型ＶＴＲの
手振れ防止装置や自動車のナビゲーションシステム等に
用いられるジャイロスコープであって、詳しくは棒状屈
曲振動を利用した圧電振動ジャイロ用振動子に関する。
手振れ防止装置や自動車のナビゲーションシステム等に
用いられるジャイロスコープであって、詳しくは棒状屈
曲振動を利用した圧電振動ジャイロ用振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に圧電振動ジャイロは、振動してい
る物体に回転角速度が与えられると、その振動方向と直
角な方向にコリオリ力を生ずるという力学現象を利用し
たジャイロスコープに属される。
る物体に回転角速度が与えられると、その振動方向と直
角な方向にコリオリ力を生ずるという力学現象を利用し
たジャイロスコープに属される。
【０００３】このジャイロスコープでは、互いに直交す
る二つの方向の励振とその検出とが可能であるように構
成した振動系において、一方の振動を励振した状態で、
振動子自身を二つの振動面が交わる線と平行な軸を中心
軸として回転させると、上述したコリオリ力の作用によ
り、この振動と直角な方向に力が働き、他方の振動が励
振される。この振動の大きさは入力側の振動の大きさ及
び回転角速度に比例するため、入力電圧が一定の場合に
は、出力電圧の大きさから回転角速度の大きさを求める
ことができる。
る二つの方向の励振とその検出とが可能であるように構
成した振動系において、一方の振動を励振した状態で、
振動子自身を二つの振動面が交わる線と平行な軸を中心
軸として回転させると、上述したコリオリ力の作用によ
り、この振動と直角な方向に力が働き、他方の振動が励
振される。この振動の大きさは入力側の振動の大きさ及
び回転角速度に比例するため、入力電圧が一定の場合に
は、出力電圧の大きさから回転角速度の大きさを求める
ことができる。
【０００４】図４は、従来の圧電振動ジャイロに用いら
れている振動子を斜視図により示したもので、図５は、
その振動子に備えられる電極のパターンを展開図により
示したものである。この振動子では、円柱状圧電セラミ
ック１の外周面上の円周を６等分する位置にその長さ方
向と平行に６本の帯状電極２，３，４，５，６，７が形
成されている。例えば６つの帯状電極を有する圧電振動
ジャイロを構成する場合、これらの各帯状電極を互いに
一つおきに接続することにより、２端子として分極処理
を施した後、一つおきの帯状電極２，４，６を接続して
共通アース用とし、残りの帯状電極のうちの帯状電極３
を駆動用，更に帯状電極５，７を検出用とする。
れている振動子を斜視図により示したもので、図５は、
その振動子に備えられる電極のパターンを展開図により
示したものである。この振動子では、円柱状圧電セラミ
ック１の外周面上の円周を６等分する位置にその長さ方
向と平行に６本の帯状電極２，３，４，５，６，７が形
成されている。例えば６つの帯状電極を有する圧電振動
ジャイロを構成する場合、これらの各帯状電極を互いに
一つおきに接続することにより、２端子として分極処理
を施した後、一つおきの帯状電極２，４，６を接続して
共通アース用とし、残りの帯状電極のうちの帯状電極３
を駆動用，更に帯状電極５，７を検出用とする。
【０００５】図６は、この振動子にリード線を配して取
り付け支持固定した圧電振動ジャイロを斜視図により示
したものである。この圧電振動ジャイロの場合、リード
線１４は合計４本必要であり、これらのリード線１４は
それぞれ駆動用に１本，検出用に２本，共通アース用に
１本用いられている。因みに、リード線１４の半田部１
５はそれぞれの電極上であって、振動子の屈曲振動の節
線上に設けられる。又、この圧電振動ジャイロの場合、
検出用帯状電極５，７の対称性を考慮して駆動用帯状電
極３が真下に，共通アース用帯状電極６が真上に位置さ
れるように支持固定することによって、良好なジャイロ
特性を得ている。
り付け支持固定した圧電振動ジャイロを斜視図により示
したものである。この圧電振動ジャイロの場合、リード
線１４は合計４本必要であり、これらのリード線１４は
それぞれ駆動用に１本，検出用に２本，共通アース用に
１本用いられている。因みに、リード線１４の半田部１
５はそれぞれの電極上であって、振動子の屈曲振動の節
線上に設けられる。又、この圧電振動ジャイロの場合、
検出用帯状電極５，７の対称性を考慮して駆動用帯状電
極３が真下に，共通アース用帯状電極６が真上に位置さ
れるように支持固定することによって、良好なジャイロ
特性を得ている。
【０００６】ところが、この圧電振動ジャイロの場合、
構造的にリード線１４の半田付け位置が円柱状圧電セラ
ミック１の外周側面全体に及ぶ上、その半田付け位置が
屈曲振動の節点の位置に一致されるものであるため、振
動子を支持固定後にリード線１４を半田付けすることが
できない。又、予めリード線１４を取り付けて振動子を
支持固定する場合にも、リード線１４の断線を防ぐため
に、取り扱いに細心の注意が必要になり、組み立て作業
に手間がかかる。
構造的にリード線１４の半田付け位置が円柱状圧電セラ
ミック１の外周側面全体に及ぶ上、その半田付け位置が
屈曲振動の節点の位置に一致されるものであるため、振
動子を支持固定後にリード線１４を半田付けすることが
できない。又、予めリード線１４を取り付けて振動子を
支持固定する場合にも、リード線１４の断線を防ぐため
に、取り扱いに細心の注意が必要になり、組み立て作業
に手間がかかる。
【０００７】そこで、このような不便を解消した圧電振
動ジャイロも開発されている。図７は、従来の他の圧電
振動ジャイロ用振動子を斜視図により示したもので、図
８はその振動子に備えられる電極のパターンを展開図に
より示したものである。
動ジャイロも開発されている。図７は、従来の他の圧電
振動ジャイロ用振動子を斜視図により示したもので、図
８はその振動子に備えられる電極のパターンを展開図に
より示したものである。
【０００８】この振動子では、円柱状圧電セラミック１
の外周面上の円周を６等分する位置にその長さ方向と平
行に６本の帯状電極８，９，１０，１１，１２，１３が
形成されている。このうち、帯状電極９，１１，１３は
共通アース用として、帯状電極８は駆動用として、更に
帯状電極１０，１２は検出用として用いられている。こ
こでは上述した圧電振動ジャイロにおける構造的問題の
回避対策として、図７に示すように各帯状電極のリード
線用取り出し端子を円柱状圧電セラミック１の外周側面
全体における片半分，即ち、その１／２の領域内に位置
されるように形成している。
の外周面上の円周を６等分する位置にその長さ方向と平
行に６本の帯状電極８，９，１０，１１，１２，１３が
形成されている。このうち、帯状電極９，１１，１３は
共通アース用として、帯状電極８は駆動用として、更に
帯状電極１０，１２は検出用として用いられている。こ
こでは上述した圧電振動ジャイロにおける構造的問題の
回避対策として、図７に示すように各帯状電極のリード
線用取り出し端子を円柱状圧電セラミック１の外周側面
全体における片半分，即ち、その１／２の領域内に位置
されるように形成している。
【０００９】図９は、この振動子にリード線を配して取
り付け支持固定した圧電振動ジャイロを斜視図により示
したものである。この圧電振動ジャイロの場合、駆動用
帯状電極８の延在方向における中心線と円柱状圧電セラ
ミック１自体の中心軸線とを含む平面に対して検出用帯
状電極１０，１２が対称の位置に形成されている。
り付け支持固定した圧電振動ジャイロを斜視図により示
したものである。この圧電振動ジャイロの場合、駆動用
帯状電極８の延在方向における中心線と円柱状圧電セラ
ミック１自体の中心軸線とを含む平面に対して検出用帯
状電極１０，１２が対称の位置に形成されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述した図９に示す圧
電振動ジャイロの場合、駆動用帯状電極８におけるリー
ド線用取り出し端子が円柱状圧電セラミック１の外周側
面における半田付け位置を引き回し、対称性が損われる
構造となるため、図６に示す圧電振動ジャイロと比較し
た場合、検出のバランスが不利になり易いという欠点が
ある。
電振動ジャイロの場合、駆動用帯状電極８におけるリー
ド線用取り出し端子が円柱状圧電セラミック１の外周側
面における半田付け位置を引き回し、対称性が損われる
構造となるため、図６に示す圧電振動ジャイロと比較し
た場合、検出のバランスが不利になり易いという欠点が
ある。
【００１１】本発明は、かかる問題点を解決すべくなさ
れたもので、その技術的課題は、組み立てを容易に行い
得ると共に、ジャイロ特性及び対称性の優れた圧電振動
ジャイロ用振動子を提供することにある。
れたもので、その技術的課題は、組み立てを容易に行い
得ると共に、ジャイロ特性及び対称性の優れた圧電振動
ジャイロ用振動子を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、円柱状
圧電セラミックの外周側面に、該円柱状圧電セラミック
の長さ方向と平行に複数個の帯状電極を形成した圧電振
動ジャイロ用振動子において、複数個の帯状電極は、駆
動用，検出用，及び共通アース用を含むと共に、該検出
用帯状電極及び該共通アース用帯状電極は、該駆動用帯
状電極の延在方向における中心線と円柱状圧電セラミッ
クの中心軸線とを含む平面に対して対称形を成すように
形成され、更に、各帯状電極におけるリード線用取り出
し端子は、円柱状圧電セラミックの外周側面における片
半分領域内に設けられた圧電振動ジャイロ用振動子が得
られる。
圧電セラミックの外周側面に、該円柱状圧電セラミック
の長さ方向と平行に複数個の帯状電極を形成した圧電振
動ジャイロ用振動子において、複数個の帯状電極は、駆
動用，検出用，及び共通アース用を含むと共に、該検出
用帯状電極及び該共通アース用帯状電極は、該駆動用帯
状電極の延在方向における中心線と円柱状圧電セラミッ
クの中心軸線とを含む平面に対して対称形を成すように
形成され、更に、各帯状電極におけるリード線用取り出
し端子は、円柱状圧電セラミックの外周側面における片
半分領域内に設けられた圧電振動ジャイロ用振動子が得
られる。
【００１３】又、本発明によれば、上記圧電振動ジャイ
ロ用振動子におけるリード線用取り出し端子にリード線
を接続して成る圧電振動ジャイロが得られる。
ロ用振動子におけるリード線用取り出し端子にリード線
を接続して成る圧電振動ジャイロが得られる。
【００１４】
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明の圧電振動ジャ
イロ用振動子について図面を参照して詳細に説明する。
イロ用振動子について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の一実施例に係る圧電振動
ジャイロ用振動子を斜視図によって示したもので、図２
はその振動子に備えられる電極のパターンを展開図によ
り示したものである。
ジャイロ用振動子を斜視図によって示したもので、図２
はその振動子に備えられる電極のパターンを展開図によ
り示したものである。
【００１６】この振動子においては、円柱状圧電セラミ
ック１の外周面上の円周を６等分する位置にその長さ方
向と平行に６本の帯状電極１６，１７，１８，１９，２
０，２１が形成されている。このうち、帯状電極１７，
１９，２１は共通アース用として、帯状電極１６は駆動
用として、更に帯状電極１８，２０は検出用として用い
られている。
ック１の外周面上の円周を６等分する位置にその長さ方
向と平行に６本の帯状電極１６，１７，１８，１９，２
０，２１が形成されている。このうち、帯状電極１７，
１９，２１は共通アース用として、帯状電極１６は駆動
用として、更に帯状電極１８，２０は検出用として用い
られている。
【００１７】この振動子の場合、上述した従来の振動子
と同様に分極処理されるが、検出用帯状電極１８，２０
と共通アース用帯状電極１７，１９，２１とが駆動用帯
状電極１６の延在方向における中心線と円柱状圧電セラ
ミック１の中心軸線とを含む平面に対して対称形を成す
ように、各帯状電極が円柱状圧電セラミック１の外周側
面上に形成されている。
と同様に分極処理されるが、検出用帯状電極１８，２０
と共通アース用帯状電極１７，１９，２１とが駆動用帯
状電極１６の延在方向における中心線と円柱状圧電セラ
ミック１の中心軸線とを含む平面に対して対称形を成す
ように、各帯状電極が円柱状圧電セラミック１の外周側
面上に形成されている。
【００１８】このため、電極パターンでは各帯状電極に
おける対称性を確保すべく、駆動用帯状電極１６には円
柱状圧電セラミック１の長さ方向と平行なリード線用取
り出し端子Ｒ１を形成し、検出用帯状電極２０と検出用
帯状電極１８とに関しても、それぞれ円柱状圧電セラミ
ック１の長さ方向と平行なリード線用取り出し端子Ｒ
２，Ｒ３を形成している。更に、共通アース用帯状電極
１７，１９，２１には円柱状圧電セラミック１の外周方
向に沿ったリード線用取り出し端子Ｒ４を形成してい
る。
おける対称性を確保すべく、駆動用帯状電極１６には円
柱状圧電セラミック１の長さ方向と平行なリード線用取
り出し端子Ｒ１を形成し、検出用帯状電極２０と検出用
帯状電極１８とに関しても、それぞれ円柱状圧電セラミ
ック１の長さ方向と平行なリード線用取り出し端子Ｒ
２，Ｒ３を形成している。更に、共通アース用帯状電極
１７，１９，２１には円柱状圧電セラミック１の外周方
向に沿ったリード線用取り出し端子Ｒ４を形成してい
る。
【００１９】図３は、この振動子にリード線１４を配し
て取り付け支持固定した圧電振動ジャイロを斜視図によ
り示したものである。この圧電振動ジャイロでは、駆動
用帯状電極１６と、検出用帯状電極１８，２０と、共通
アース用帯状電極２１とに関する何れのリード線用取り
出し端子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４も円柱状圧電セラミッ
ク１の外周側面における１／３の領域内に形成され、各
リード線用取り出し端子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４上にお
いてリード線１４との間で接続を行うための半田部１５
がそれぞれ円柱状圧電セラミック１の屈曲振動の節点線
上に形成されている。
て取り付け支持固定した圧電振動ジャイロを斜視図によ
り示したものである。この圧電振動ジャイロでは、駆動
用帯状電極１６と、検出用帯状電極１８，２０と、共通
アース用帯状電極２１とに関する何れのリード線用取り
出し端子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４も円柱状圧電セラミッ
ク１の外周側面における１／３の領域内に形成され、各
リード線用取り出し端子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４上にお
いてリード線１４との間で接続を行うための半田部１５
がそれぞれ円柱状圧電セラミック１の屈曲振動の節点線
上に形成されている。
【００２０】ここでは、駆動用帯状電極１６が真上に配
置され、共通アース用帯状電極１７，２１が駆動用帯状
電極１６を挟んでこれよりもやや下位に配置されてい
る。又、共通アース用帯状電極１９は真下に配置され、
検出用帯状電極１８と検出用帯状電極２０とは共通アー
ス用帯状電極１９を挟んでこれによりもやや上位に配置
されている。
置され、共通アース用帯状電極１７，２１が駆動用帯状
電極１６を挟んでこれよりもやや下位に配置されてい
る。又、共通アース用帯状電極１９は真下に配置され、
検出用帯状電極１８と検出用帯状電極２０とは共通アー
ス用帯状電極１９を挟んでこれによりもやや上位に配置
されている。
【００２１】この圧電振動ジャイロの場合、振動子の支
持固定は円柱状圧電セラミック１のほぼ下半分でなされ
るため、各帯状電極におけるリード線引き出し端子Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４をその上半分の領域内に形成すれ
ば、振動子の支持固定後にリード線１４の取り付けが可
能となる。即ち、実施例では組み立ての作業性を考慮
し、リード線用引き出し端子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を
円柱状圧電セラミック１の長さ方向において真上に位置
される駆動用帯状電極１６の中心線を基準に円柱状圧電
セラミック１の外周側面におけるほぼ１／３の領域内に
形成したが、この範囲は片半分（１／２）以内の領域で
あれば良い。
持固定は円柱状圧電セラミック１のほぼ下半分でなされ
るため、各帯状電極におけるリード線引き出し端子Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４をその上半分の領域内に形成すれ
ば、振動子の支持固定後にリード線１４の取り付けが可
能となる。即ち、実施例では組み立ての作業性を考慮
し、リード線用引き出し端子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を
円柱状圧電セラミック１の長さ方向において真上に位置
される駆動用帯状電極１６の中心線を基準に円柱状圧電
セラミック１の外周側面におけるほぼ１／３の領域内に
形成したが、この範囲は片半分（１／２）以内の領域で
あれば良い。
【００２２】
【発明の効果】以上に説明した通り、本発明によれば、
対称性を考慮した上で各帯状電極におけるリード線引き
出し端子を振動子に形成しているので、振動子を支持固
定した後にリード線を取り付けられるようになる。これ
により、圧電振動ジャイロの組み立てが簡易化されると
共に、ジャイロ特性も損なわれず、ワイヤーボンディン
グ等の量産性の高いリード線接続方法を採用することが
可能となる。結果として、圧電振動ジャイロの組立の作
業性及び生産性が大幅に改善される。
対称性を考慮した上で各帯状電極におけるリード線引き
出し端子を振動子に形成しているので、振動子を支持固
定した後にリード線を取り付けられるようになる。これ
により、圧電振動ジャイロの組み立てが簡易化されると
共に、ジャイロ特性も損なわれず、ワイヤーボンディン
グ等の量産性の高いリード線接続方法を採用することが
可能となる。結果として、圧電振動ジャイロの組立の作
業性及び生産性が大幅に改善される。
【図１】本発明の一実施例に係る圧電振動ジャイロ用振
動子を示した斜視図である。
動子を示した斜視図である。
【図２】図１に示す振動子に備えられる電極のパターン
を示した展開図である。
を示した展開図である。
【図３】図１に示す振動子にリード線を配して取り付け
支持固定した圧電振動ジャイロを示した斜視図である。
支持固定した圧電振動ジャイロを示した斜視図である。
【図４】従来の圧電振動ジャイロ用振動子を示した斜視
図である。
図である。
【図５】図４に示す振動子に備えられる電極のパターン
を示した展開図である。
を示した展開図である。
【図６】図４に示す振動子にリード線を配して取り付け
支持固定した圧電振動ジャイロを示した斜視図である。
支持固定した圧電振動ジャイロを示した斜視図である。
【図７】従来の他の圧電振動ジャイロ用振動子を示した
斜視図である。
斜視図である。
【図８】図７に示す振動子に備えられる電極のパターン
を示した展開図である。
を示した展開図である。
【図９】図７に示す振動子にリード線を配して取り付け
支持固定した圧電振動ジャイロを示した斜視図である。
支持固定した圧電振動ジャイロを示した斜視図である。
１ 円柱状圧電セラミック ３，８，１６ 駆動用帯状電極 ５，７，１０，１２，１８，２０ 検出用帯状電極 ２，４，６，９，１１，１３，１７，１９，２１ 共
通アース用帯状電極 １４ リード線 １５ 半田部 Ｒ１〜Ｒ４ リード線用取り出し端子
通アース用帯状電極 １４ リード線 １５ 半田部 Ｒ１〜Ｒ４ リード線用取り出し端子
Claims (2)
- 【請求項１】 円柱状圧電セラミックの外周側面に、該
円柱状圧電セラミックの長さ方向と平行に複数個の帯状
電極を形成した圧電振動ジャイロ用振動子において、前
記複数個の帯状電極は、駆動用，検出用，及び共通アー
ス用を含むと共に、該検出用帯状電極及び該共通アース
用帯状電極は、該駆動用帯状電極の延在方向における中
心線と前記円柱状圧電セラミックの中心軸線とを含む平
面に対して対称形を成すように形成され、更に、前記各
帯状電極におけるリード線用取り出し端子は、前記円柱
状圧電セラミックの外周側面における片半分領域内に設
けられたことを特徴とする圧電振動ジャイロ用振動子。 - 【請求項２】 請求項１記載の圧電振動ジャイロ用振動
子における前記リード線用取り出し端子にリード線を接
続して成ることを特徴とする圧電振動ジャイロ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18624893A JP3496190B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 圧電振動ジャイロ用振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18624893A JP3496190B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 圧電振動ジャイロ用振動子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743164A true JPH0743164A (ja) | 1995-02-10 |
| JP3496190B2 JP3496190B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=16184949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18624893A Expired - Fee Related JP3496190B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 圧電振動ジャイロ用振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3496190B2 (ja) |
-
1993
- 1993-07-28 JP JP18624893A patent/JP3496190B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3496190B2 (ja) | 2004-02-09 |
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